普通車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì)畢業(yè)論文word格式

1、 課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 課程名稱(chēng)：課程名稱(chēng)： 金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床 學(xué)學(xué) 院：院： 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓姓 名：名： 王學(xué)彬王學(xué)彬 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 080803110181080803110181 年年 級(jí)：級(jí)： 0808 級(jí)級(jí) 任課教師：任課教師： 林維林維 20112011 年年 1 1 月月 1515 日日 貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 目錄目錄 目錄目錄.2 一一、緒論、緒論.4 二、二、設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算.5 1 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的 .5 2 機(jī)床主參數(shù)和基本參數(shù) .5 3 操作性能要求 .5 三、三、主動(dòng)參數(shù)的擬定主動(dòng)參數(shù)

2、的擬定.6 1 確定傳動(dòng)公比.6 2 主電動(dòng)機(jī)的選擇 .6 四、四、變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).6 1 主變速方案擬定.6 2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇.7 1. 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目.7 2. 變速式的擬定.7 3. 結(jié)構(gòu)式的擬定.7 4. 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定.8 5. 結(jié)構(gòu)式的擬定.8 6. 結(jié)構(gòu)式的擬定.9 7. 確定各變速組變速副齒數(shù).10 8. 繪制變速系統(tǒng)圖.11 五、五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).12 1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .12 2.展開(kāi)圖及其布置 .12 3.i 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì).12 4.傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) .13 5.主軸組件設(shè)計(jì) .14 1. 內(nèi)孔直徑 d.

3、14 2. 軸徑直徑.15 3. 前錐孔直徑.15 4. 主軸懸伸量 a 和跨距.15 5. 主軸軸承.15 6. 主軸和齒輪的聯(lián)接.16 7. 潤(rùn)滑和密封.16 8. 其它問(wèn)題.16 六、六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì).17 1 帶輪的設(shè)計(jì).17 2 傳動(dòng)軸直徑的估算.20 1 確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速.20 2 傳動(dòng)軸直徑的估算.21 3 各變速組齒輪模數(shù)的確定 .22 4 片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算 .25 七、本文工作總結(jié)本文工作總結(jié).27 參考文獻(xiàn).28 致 謝.29 一、一、緒論緒論 機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)， 影響到機(jī)床是否滿(mǎn)足所需要的基本功能要求，參

4、數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主 參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如車(chē)床的 最大加工直徑，一般在設(shè)計(jì)題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機(jī)床結(jié) 構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 通用車(chē)床工藝范圍廣，所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加 工又有精加工；用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床 工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼 顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床 發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床的對(duì)比，使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同 的工藝要求和達(dá)到

5、機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。 機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類(lèi)型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿(mǎn)足的 要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式 滿(mǎn)足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿(mǎn)足的基本 要求有：滿(mǎn)足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油 足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿(mǎn)足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動(dòng)效率；滿(mǎn)足機(jī)床工作性能要求。主 傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿(mǎn)足產(chǎn)品 的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算二、

6、設(shè)計(jì)計(jì)算 1 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的 課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完相應(yīng)課程及先行課程之后進(jìn)行的實(shí)習(xí)性 教學(xué)環(huán)節(jié)，是大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)械變 速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方 案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零 件計(jì)算，編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正 確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu) 分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 2 機(jī)床主參數(shù)和基本參數(shù)機(jī)床主參數(shù)和基本參數(shù) 根據(jù)機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)查得車(chē)床主參數(shù)和基本參數(shù)為 3 操作性能要求操作性能要求 （1）具有皮帶輪卸荷裝置 （2）手

7、動(dòng)操作縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn) 工件最大回 轉(zhuǎn)直徑 dmax (mm) 主軸最高 轉(zhuǎn)速 nmax ( ) min r 電機(jī)功率 n（kw） 主軸最低 轉(zhuǎn)速 nmin ( ) min r 系列主軸轉(zhuǎn)速 級(jí)數(shù) 最大工件 長(zhǎng)度 40013205.530 輕型 12750 2000 動(dòng)要求 （3）主軸的變速由變速手柄完成 三、主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定三、主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定 1 確定傳動(dòng)公比確定傳動(dòng)公比 根據(jù)【1】公式（3-2）因?yàn)橐阎?， 78 p44 30 1320 min max n n rn z n r z=+1 lg lg n r =1.41 )1(z n r 1144 根據(jù)【1】

8、表 3-5 標(biāo)準(zhǔn)公比。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列=1.41. 77 p 因?yàn)?1.41=1.06 ，根據(jù)【1】表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速 6 77 p 30，再每跳過(guò) 5 個(gè)數(shù)（1.261.06 ）取一個(gè)轉(zhuǎn)速，即可得到公比為 1.41 的數(shù) 6 列：30，42.5，60，85，118，170，236,335，475，670，950，1320。 2 主電動(dòng)機(jī)的選擇主電動(dòng)機(jī)的選擇 給定主電機(jī)的功率是 5.5kw，查機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) ，選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 y132s-4，額定功率 5.5kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 1440r/min，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。 四、變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)四、變速結(jié)構(gòu)

9、的設(shè)計(jì) 1 主變速方案擬定主變速方案擬定 擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè) 變速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同 特點(diǎn)的變速型式、變速類(lèi)型。 變速方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此， 確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。 變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分 離變速；擴(kuò)大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型 式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)

10、中，我們 采用集中變速型式的主軸變速箱。 2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的變速不失為有用的方法， 但對(duì)于分析復(fù)雜的變速并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效。 1.確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 數(shù)為 z 的變速系統(tǒng)由若干個(gè)順序的變速組組成，各變速組分別有、 z 個(gè)變速副。即 z 321 zzzz 變速副中由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適，即變速級(jí)數(shù) z 應(yīng)為 2 和 3 的因 子： ，可以有三種方案： ba z 32212, 23212, 22312 2. 變速式的擬定變速式的擬定 12

11、 級(jí)轉(zhuǎn)速變速系統(tǒng)的變速組，選擇變速組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變 速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。 在軸如果安置換向摩擦離合器時(shí)，為減少軸向尺寸，第一變速組的變速 副數(shù)不能多，以 2 為宜。 主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好。最 后一個(gè)變速組的變速副數(shù)常選用 2。 綜上所述，變速式為 12=232。 3. 結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定 對(duì)于 12=232 傳動(dòng)式，有 6 種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為： ， ， ， 由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)床 i 軸裝有摩擦離合器，在結(jié)構(gòu)上要求有一齒輪的齒根 圓大于離合器的直徑。初選的方案。 126 12232 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速變速，若使變

12、速副較多的變速組放在較接近電 動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿(mǎn)足變速副 前多后少的原則，因此取 12=232 方案為好。 設(shè)計(jì)車(chē)床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺 寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比 ；為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤41 min u 差，減少震動(dòng)噪聲，在升速時(shí)一般限制最大轉(zhuǎn)速比。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)2 max u 較平穩(wěn)，可取。因此在主變速鏈任一變速組的最大變速范圍5 . 2 max u 。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間變速軸的變)108(25 . 0 )5 . 22( minmaxmax uur 速范圍最小。 4. 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)

13、中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 5.結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定 主軸的變速范圍應(yīng)等于住變速傳動(dòng)系中各個(gè)變速組變速范圍的乘積，即： in rrrrr 210 檢查變速組的變速范圍是否超過(guò)極限值時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠?他變速組的變速范圍都比最后擴(kuò)大組的小，只要最后擴(kuò)大組的變速范圍不超過(guò) 極限值，其他變速組就不會(huì)超過(guò)極限值。 1 222 pxr 其中， 41 . 1 6 2 x2 2 p ，符合要求。)108(46 . 8 1641 . 1 2 r 6.結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定 繪制轉(zhuǎn)速圖 、選擇 y132s-4 型 y 系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。 、分配總降速變

14、速比 總降速變速比 0208 . 0 1440/30/ min d nni 、確定變速軸軸數(shù) 變速軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比變速副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。 、確定各級(jí)轉(zhuǎn)速 由、z = 12 確定各級(jí)轉(zhuǎn)速：min/30rnmim41 . 1 1320、950、670、475、335、236、170、118、85、60、42.5、30r/min。 、繪制轉(zhuǎn)速圖 在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按變速順序依次設(shè)為 、（主軸） 。與、與、與軸之間的變速組分別設(shè)為 a、b、c?，F(xiàn)由（主軸）開(kāi)始，確定、軸的轉(zhuǎn)速： 先來(lái)確定軸的轉(zhuǎn)速 變速組 c 的變速范圍為，結(jié)合結(jié)構(gòu)式，10, 8

15、841 . 1 max 66 r 軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能： 118、170、236、335、475、670r/min。 確定軸的轉(zhuǎn)速 變速組 b 的級(jí)比指數(shù)為 2，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又 不致變速比太小，可取 ，4/1/1 4 1 i b2/141 . 1 /1 2 2 i b11/1 3 i b 軸的轉(zhuǎn)速確定為：400、560r/min。 確定軸的轉(zhuǎn)速 對(duì)于軸，其級(jí)比指數(shù)為 1,可取 ， 12 . 1 /1 1i a57 . 1 /1/1 2 i a 確定軸轉(zhuǎn)速為 750r/min。 由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定變速比。下面92. 1750/1440i 畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖（電

16、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近） 。 傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖 電動(dòng)機(jī) 7. 確定各變速組變速副齒數(shù)確定各變速組變速副齒數(shù) 齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于 定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪 的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和及 z s 小齒輪的齒數(shù)可以從機(jī)械加工設(shè)備表 81 各種常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)中選 取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于 18。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移 齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 根據(jù)【1】,查表 3-9 各種

17、常用變速比的使用齒數(shù)。 94 p 、變速組 a: ，； 12 . 1 /1 1i a57 . 1 /1 2 i a 可取84,于是可得軸齒輪齒數(shù)分別為：43、35。 z s 于是， 48/43 1a i56/35 2 a i 可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、57。 、變速組 b: 根據(jù)【1】,查表 3-9 各種常用變速比的使用齒數(shù), 94 p ，,4/1/1 4 1 i b2/1 2 i b11/1 3 i b 可取 90，于是可得軸上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：18、30、45。 z s 于是 ，得軸上兩齒輪的齒數(shù)分別為：72/18 1 i b60/30 2 i b45/45 2 i b 72

18、，60、45。 、變速組 c: 根據(jù)【1】,查表 3-9 各種常用變速比的使用齒數(shù), 94 p 可取 99. z s 為降速變速，取軸齒輪齒數(shù)為 20；4/1 1 i c 為升速變速，取軸齒輪齒數(shù)為 66。2 2 i c 于是得,86/22 1 i c36/72 2 i c 得軸兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為 20，66； 得軸兩齒輪齒數(shù)分別為 79，33。 8. 繪制變速系統(tǒng)圖繪制變速系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器

19、和制動(dòng)器等） 、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。 主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外， 著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng) 效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、 可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。 主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可 避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是： 1）布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。 2）檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便 及時(shí)改

20、正。 3）確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置， 以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。 2 展開(kāi)圖及其展開(kāi)圖及其布布置置 展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并 將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。 i 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案，一是將兩級(jí)變速齒 輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須 大于離合器的外徑，否則齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案 是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級(jí)反向轉(zhuǎn) 動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向

21、尺寸大。我們采用第 二種方案，通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。 總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在 其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動(dòng)扭矩太大，使制動(dòng)器尺寸 增大。 齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于 提高剛度和減小體積。 3 i 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)軸（輸入軸）的設(shè)計(jì) 將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意 加強(qiáng)軸的剛度或使軸部受帶輪的拉力（采用卸荷裝置） 。i 軸上裝有摩擦離合器， 由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好 i 軸在整 體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般

22、是把軸承裝載法蘭盤(pán)上，通過(guò)法蘭盤(pán)將 帶輪的拉力傳遞到箱壁上。 車(chē)床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車(chē)螺紋時(shí)，換向頻率較高。實(shí)現(xiàn) 正反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車(chē)的狀 態(tài)下進(jìn)行，常采用片式摩擦離合器。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。 在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有 0.20.4的間隙，間隙mm 應(yīng)能調(diào)整。 離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意： 1）摩擦片的軸向定位：由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)圓盤(pán)裝 在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒， 和軸上的花鍵對(duì)正，然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤(pán)連接在一起。這樣就 限制了軸向和周向的兩個(gè)自

23、由度，起了定位作用。 2）摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上形成了彈性力的 封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不可逆的，即操縱 力撤消后，有自鎖作用。 i 軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng)離合器接通時(shí)才和 軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速 很高（約為兩倍左右） 。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。 齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承在一些 性能和維修上不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向尺寸小。 空套齒輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。 裝配時(shí)最后調(diào)整確定。 4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 機(jī)床

24、傳動(dòng)軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支撐。軸上要安裝齒輪、離合器和制動(dòng) 器等。傳動(dòng)軸應(yīng)保證這些傳動(dòng)件或機(jī)構(gòu)能正常工作。 首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。如撓度和傾角過(guò)大，將使齒輪嚙合不 良，軸承工作條件惡化，使振動(dòng)、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中 心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問(wèn)題。 傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有專(zhuān)門(mén)加工花鍵的銑床 和磨床，工藝上并無(wú)困難。所以裝滑移齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪 的軸也常采用花鍵軸。 花鍵軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。 軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能和花鍵空配合。這 是加工時(shí)的過(guò)濾部

25、分。一般尺寸花鍵的滾刀直徑為 6585。 刀 dmm 機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在溫升、空載功率和 噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的 加工精度要求都比較高。因此球軸承用的更多。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)， 裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也常采用這種軸承。選 擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。 同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛 采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。在箱外調(diào)整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工 精度。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析

26、幾 種鏜孔方式：對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔，要從兩邊同時(shí)進(jìn)行加工；支撐跨距比 較短的，可以從一邊（叢大孔方面進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔 徑比兩端大的箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。 既要滿(mǎn)足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列 軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑的安排要求。 兩孔間的最小壁厚，不得小于 510，以免加工時(shí)孔變形。mm 花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑。 一般傳動(dòng)軸上軸承選用級(jí)精度。g 傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上各傳動(dòng)件的位置正 確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，是否受軸向力，都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸， 其軸向

27、定位就更重要。 回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方 式時(shí)應(yīng)注意： 1）軸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)軸要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題，宜由一端定位。 2）軸承的間隙是否需要調(diào)整。 3）整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。 4）在有軸向載荷的情況下不宜采用彈簧卡圈。 5）加工和裝配的工藝性等。 5 主軸組件設(shè)計(jì)主軸組件設(shè)計(jì) 主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。安裝工件（車(chē)床）或者刀具（銑床、鉆 床等）的主軸參予切削成形運(yùn)動(dòng)，因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加 工精度和表面粗糙度） ，設(shè)計(jì)時(shí)主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性，減少溫升 和熱變形等幾個(gè)方面考慮。 主軸的結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存應(yīng)滿(mǎn)足使用要求和結(jié)構(gòu)要求，并能保

28、證主軸組件具有較好 的工作性能。主軸結(jié)構(gòu)尺寸的影響因素比較復(fù)雜，目前尚難于用計(jì)算法準(zhǔn)確定 出。通常，根據(jù)使用要求和結(jié)構(gòu)要求，進(jìn)行同型號(hào)筒規(guī)格機(jī)床的類(lèi)比分析，先 初步選定尺寸，然后通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定下來(lái)，最后在進(jìn)行必要的驗(yàn)算或試驗(yàn)， 如不能滿(mǎn)足要求可重新修改尺寸，直到滿(mǎn)意為直。 1.內(nèi)孔直徑 d 車(chē)床主軸由于要通過(guò)棒料，安裝自動(dòng)卡盤(pán)的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿， 必須是空心軸。為了擴(kuò)大使用范圍，加大可加工棒料結(jié)構(gòu)，床主軸內(nèi)孔直徑由 增大的趨勢(shì)。我國(guó)已有了標(biāo)準(zhǔn)可循（見(jiàn) 2-1） mmd50 取mmd50 2.軸徑直徑 前支承的直徑是主軸上一主要尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸（見(jiàn) 2-1） ，

29、結(jié)構(gòu)確定后在進(jìn)行核算。 查機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)得外徑 mmd95 3.前錐孔尺寸 前錐孔用來(lái)裝頂尖或其它工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫式錐孔。參 考機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)5-6，采用 6 號(hào)莫式錐度。 4.主軸懸伸量 a 和跨距 主軸懸伸量的大小往往收結(jié)構(gòu)限制，主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)形式及尺 寸、刀具或夾具的安裝方式、前軸承的類(lèi)型及配置、潤(rùn)滑與密封裝置的結(jié)構(gòu)尺 寸等。主軸設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)最大限度的縮短主軸懸伸量 a。 根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度。mma59 1 為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外徑長(zhǎng)度 a，選擇適當(dāng)?shù)闹慰缇?l，一 般推薦?。籰/a=3-5 跨距 l 取 240.

30、5mm。 5.主軸軸承主軸軸承 1）軸承類(lèi)型選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)速，選擇裝圓錐滾子軸承的主軸組件。這種主軸 轉(zhuǎn)速較低，為 25-1600r/min,電動(dòng)機(jī)功率為 5.5kw，故可用圓錐滾子軸承以簡(jiǎn)化 支撐部的構(gòu)造。這種構(gòu)造仍可歸入推力支承在前支承的一類(lèi)后支承（6216）的 輔助支承。 采用三支承主軸，前、中為主支承，后為輔助支承。三支承中主支承應(yīng)預(yù) 緊，使軸承的滾道和滾動(dòng)體之間處于過(guò)盈狀態(tài)；“輔”支承常用深溝球軸承， 保留游隙以至選用游隙增大的軸承。由于三個(gè)軸徑和三個(gè)殼體不可能完全同軸， 因此絕不能三個(gè)軸承都預(yù)緊，都預(yù)緊是要發(fā)生干涉的。會(huì)使軸承溫度升高，空 載功率大幅度上升。如果輔支承

31、保持間隙，則當(dāng)主軸不受載或載荷較小時(shí)， “輔” 支承不起作用。當(dāng)主軸載荷較大， “輔”支承處于繞度較大，超過(guò)了游隙， “輔” 支承才參加工作。 2）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。前軸承的誤差對(duì)主軸前端的影響最大， 所以前軸承的精度一般比后軸承選擇高一級(jí)。 普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承的選或級(jí)，后軸承選或級(jí)。選擇cdde 軸承的精度時(shí)，既要考慮機(jī)床精度要求，也要考慮經(jīng)濟(jì)性。 軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過(guò)渡配合。另外軸承的內(nèi)外環(huán) 都是薄壁件，軸和孔德形狀誤差都會(huì)反映到軸承滾道上去。如果配合精度選的 太低，會(huì)降低軸承的回轉(zhuǎn)精度，所以軸和孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配。 3

32、）軸承間隙的調(diào)整 為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整。把軸承調(diào)到 合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和 抗震性也有改善。預(yù)負(fù)載使軸承內(nèi)產(chǎn)生接觸變形，過(guò)大的預(yù)負(fù)載對(duì)提高剛度沒(méi) 有明顯的小果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會(huì)增大，軸承壽命將因此而降低。 軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制，但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不 能太復(fù)雜。雙列短圓柱滾子軸承內(nèi)圈相對(duì)外圈可以移動(dòng)，當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移 動(dòng)時(shí)，由于 1：12 的內(nèi)錐孔，內(nèi)圈將脹大消除間隙。 其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問(wèn)題。特別要注意：調(diào)整落幕的端面 與螺紋中心線的垂直度，隔套兩個(gè)端面的平行度都由較高要求

33、，否則，調(diào)整時(shí) 可能將軸承壓偏而破壞精度。隔套越長(zhǎng)，誤差的影響越小。 螺母端面對(duì)螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡(jiǎn)兩端平行度等均有嚴(yán)格的 精度要求。 6. 主軸與齒輪的連接主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度 一般取 1：15 左右） 。錐面配合對(duì)中性好，但加工較難。平鍵一般用一個(gè)或者兩 個(gè)（相隔 180 度布置） ，兩國(guó)特鍵不但平衡較好，而且平鍵高度較低，避免因齒 輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。 7. 潤(rùn)滑與密封潤(rùn)滑與密封 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的

34、措施有兩種： 1）堵加密封裝置防止油外流。 主軸轉(zhuǎn)速高，多采用非接觸式的密封裝置，形式很多，一種軸與軸承蓋之 間留 0.10.3的間隙（間隙越小，密封效果越好，但工藝?yán)щy） 。還有一種mm 是在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)并列的溝槽（圓弧形或 形） ，效果比上一種好v 些。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形） ，效果又比前兩種好。 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時(shí)，可采用曲路密封，曲路可 做成軸向或徑向。徑向式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。 2）疏導(dǎo)在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱?8.其他問(wèn)題其他問(wèn)題 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的 扭轉(zhuǎn)變

35、形。 當(dāng)后支承采用推力軸承時(shí)，推力軸承承受著前向后的軸向力，推力軸承緊 靠在孔的內(nèi)端面，所以，內(nèi)端面需要加工，端面和孔有較高的垂直度要求，否 則將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。支承孔如果直接開(kāi)在箱體上，內(nèi)端面加工有一定難 度。為此，可以加一個(gè)杯形套孔解決，套孔單獨(dú)在車(chē)床上加工，保證高的端面 與孔德垂直度。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。各種牌號(hào)鋼材的彈性模 量基本一樣，對(duì)剛度影響不大。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼即可。精度較高的機(jī)床 主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用或其他合金鋼。主軸頭部需要淬cr40 火，硬度為5055。其他部分處理后，調(diào)整硬度為220250。hrchbs 六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)六

36、、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 1 帶輪的設(shè)計(jì)帶輪的設(shè)計(jì) 三角帶傳動(dòng)中，軸間距 a 可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打 滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī) 床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min,傳遞功率 p=7.5kw,傳動(dòng)比 i=1.8，兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16 小時(shí)，工作年數(shù) 10 年。 (1)、選擇三角帶的型號(hào) 由【4】表 8-7 工作情況系數(shù)查的共況系數(shù)=1.2。 156 p a k a k 故根據(jù)【4】公式（8-21） 156 p )(652 . 1kwpkp aca 式中 p-電動(dòng)機(jī)額定功率， -工作情況系數(shù) a k 因此根據(jù)、由

37、【4】 圖 8-11 普通 v 帶輪型圖選用 a 型。 ca p 1 n 157 p (2)、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑， d d 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑 不宜過(guò)小，即。 機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-8 取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑=106 d min dd d 。mm 由【4】公式(8-15a) 150 p1 1 2 1 2 d n n d 式中： -小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速，-帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取 0.02。 n n ，由【4】表 8-8 取圓整為mmd 4 . 199)02 . 0 1 (106 750 1440 2 157 p 200mm。 (3)、驗(yàn)算帶速度 v， 按【4

38、】式（8-13）驗(yàn)算帶的速度 150 p smv/98. 7 ，故帶速合適。smvsm305 (4)、初定中心距 帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi) 選?。?根據(jù)【4】經(jīng)驗(yàn)公式（8-20） 152 p )(2)(7 . 0 21021 ddadd 取，取612 2 . 214 0 a400 0 a (5)、三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 l 由【4】公式（8-22）計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 158 p 0 2 12 2100 42 2 a dd ddal mml1286 0 由【4】表 8-2，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 146 p1400 0 l (6)、確定實(shí)際中心距a 按【4】公

39、式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距 158 p 457 2 12861400 400 2 0 0 dd ll aa (8)、驗(yàn)算小帶輪包角 1 根據(jù)【4】公式（8-25） 158 p ，故主動(dòng)輪上包角合適。 oooo a dd 1202 .168 3 . 57180 12 1 (9)、確定三角帶根數(shù)z 根據(jù)【4】式（8-26）得 158 p 00 ca l p z pp k k 算得根z5 (10)、計(jì)算預(yù)緊力 查【4】表 8-3，q=0.1kg/m 由【4】式（8-27） 2 0 ) 5 . 2 (500qv k k vz p f ca 其中： -帶的變速功率,kw； ca p v-帶速,m/s；

40、 q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取 q=0.1kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 nf66.10742 . 9 1 . 0) 98. 0 98 . 0 5 . 2 ( 542. 9 6 500 2 0 、計(jì)算作用在軸上的壓軸力 nzffq89.1070 2 2 . 168 sin66.10752 2 sin2 1 0 2 傳動(dòng)軸的直徑估算傳動(dòng)軸的直徑估算 傳動(dòng)軸除應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反 復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允 許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外， 可以不必驗(yàn)算

41、軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。因此， 必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。 1 .確定各軸轉(zhuǎn)速確定各軸轉(zhuǎn)速 、確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各 j n 傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 根據(jù)【1】表 3-10，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 min/ r5841 . 1 03nn 1 3 12 1 3 z min j 、各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 118r/min； 3j n 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 475r/min； 2j n 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 750r/min。 1 j n 、各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小

42、齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定 最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 變速組 c 中，20/79 只需計(jì)算 z = 20 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 335r/min； 變速組 b 計(jì)算 z = 18 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 475r/min； 變速組 a 應(yīng)計(jì)算 z = 35 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 800r/min。 、核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 min/ 4 . 136733/6645/4548/43200/1061440rn 實(shí) min/1320rn 標(biāo) %5%5 . 3%100 1320 )13204 .1367( %100 )( 標(biāo) 標(biāo)實(shí) n nn 所以合適。 2.傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑傳動(dòng)軸直徑的估算：

43、確定各軸最小直徑 根據(jù)【5】公式（7-1） ，并查【5】表 7-13 得到取 1. mm n p d j 491 軸的直徑：取min/750 1 rn j mm n d j 4 . 25 2 . 1750 5 . 5 91 5 . 5 91 4 4 軸的直徑：取min/475 2 rnj mm n d j 5 . 28 2 . 1475 5 . 5 91 5 . 5 91 4 4 軸的直徑：取min/118 3 rnj mm n d j 9 .36 2 . 1 700 1000 118 5 . 5 91 5 . 5 91 4 4 其中：p-電動(dòng)機(jī)額定功率（kw） ； -從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)

44、件的傳動(dòng)效率的乘積； -該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（） ； j nminr -傳動(dòng)軸允許的扭轉(zhuǎn)角（） 。 mo 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，d 值應(yīng)相應(yīng)增大 45%;當(dāng)軸為花鍵軸時(shí)，可將估算的 d 值減小 7%為花鍵軸的小徑;空心軸時(shí)，d 需乘以計(jì)算系數(shù) b，b 值見(jiàn)【5】表 7- 12。和為由鍵槽并且軸為空心軸，和為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸 的直徑取值：，和在后文給定， 軸采用光軸，軸和軸mmd28 d d 因?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因?yàn)榫匦位ㄦI定心精度高，定心穩(wěn)定 性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲 得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按規(guī)定，矩形花鍵的198711

45、44tgb 定心方式為小徑定心。查【15】表 5-3-30 的矩形花鍵的基本尺寸系列，軸花 鍵軸的規(guī)格；軸花鍵軸的規(guī)格728326為bddn 。1035406為bddn 各軸間的中心距的確定： ；)(75.113 2 5 . 2)4843( 2 )( 21 mm mzz d ；)(135 2 3)7218( mmd ；)(25.173 2 5 . 3)6633( mmd v 3 3 各變速組齒輪模數(shù)的確定各變速組齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)的確定：齒輪模數(shù)的確定： 齒輪模數(shù)的估算： 按接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪每個(gè)參 數(shù)都已知道后方能確定，所以只在草圖畫(huà)完后

46、校核用。在畫(huà)草圖之前，先估算，再選用標(biāo) 準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估算： mm zn n m f w 332 齒面點(diǎn)蝕的估算： mm n n a f 3370 其中 n，為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，a 為齒輪中心距。 由中心距 a 及齒數(shù)求出模數(shù)。 21,z z 21 2 zz a mf a 變組: 齒數(shù)為 56 的齒輪： 齒輪彎曲疲勞的估算： 89. 1 47556 5 . 5 3232 3 3 f w zn n m 齒面點(diǎn)蝕的估算： 7 . 83 475 5 . 5 370370 3 3mm n n a f 83 . 1 91 7 . 8322 21 zz a mf 因?yàn)?1 軸上裝有摩擦離合器

47、，必有一齒輪的齒根圓應(yīng)大于摩擦片外徑。所以齒輪的直徑應(yīng) 大些，模數(shù) m 暫取 2.5 b 變組: 齒數(shù)為 72 的齒輪： 齒輪彎曲疲勞的估算： 77 . 2 11872 5 . 5 3232 3 3 f w zn n m 齒面點(diǎn)蝕的估算： 16.133 118 5 . 5 370370 3 3mm n n a f 96. 2 90 16.13322 21 zz a mf 暫取 m 為 3 c 變組: 齒數(shù)為 79 的齒輪： 齒輪彎曲疲勞的估算： 99 . 2 8579 5 . 5 3232 3 3 f w zn n m 齒面點(diǎn)蝕的估算： 54.148 85 5 . 5 370370 3 3mm

48、 n n a f 1 . 3 99 54.14822 21 zz a mf 暫取 m 為 3.5 表 5.1 齒輪尺寸表 （單位：mm） 齒輪齒數(shù) z 模數(shù) n m m 分度圓 直徑 d 齒頂圓 直徑 a d 齒根圓 直徑 f d 齒頂高 a h 齒根高 f h 352.587.592.581.252.53.125 432.5107.5112.5101.252.53.125 562.5140145133.752.53.125 482.5120125113.752.53.125 183546046.533.75 303909682.533.75 453135141127.533.75 72321

49、6222208.533.75 603180186172.533.75 453135141127.533.75 203.5707761.253.54.375 663.5231238223.253.54.375 793.5276.5283.5267.753.54.375 333.5115.5122.5106.753.54.375 齒輪齒寬：)105( mmm b 4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、帶輪的材料 常用的 v 帶輪材料為 ht150 或 ht200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或鋼板沖 壓焊接而成，小功略時(shí)采用鑄鋁或塑料。 、帶輪結(jié)構(gòu)形式 v 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分

50、為實(shí)心式 （【4】圖 8-14a） 、腹板式（【4】圖 8-14b） 、孔板式（【4】圖 8-14c） 、橢圓 輪輻式（【4】圖 8-14d） 。v 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)，當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 （d 為安裝帶輪的軸的直徑，mm）時(shí)?？梢圆捎脤?shí)心式，當(dāng)ddd5 . 2 可以采用腹板式，時(shí)可以采用孔mmdd300mmddmmdd100,300 11 同時(shí) 板式，當(dāng)時(shí)，可以采用腹板式。mmdd300 帶輪寬度：。mmfezb652) 1( 分度圓直徑： 。mmdd200 d=72mm 是深溝球軸承 6210 軸承外徑，其他尺寸見(jiàn)帶輪零件圖。 、v 帶輪的輪槽 v 帶輪的輪槽與所選的 v 帶型號(hào)向?qū)?/p>

51、應(yīng)，見(jiàn)【4】表 8-10. mm d d 與相對(duì)應(yīng)得 d d 槽 型 d b mina h minf h e min f o 32 o 34 o 36 o 38 a11. 0 2.758.73 . 0159 118 118 v 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 v 帶工作面夾角發(fā)生變化。為了使 v 帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 v 帶輪輪槽的工作面得夾角做成 小于。 o 40 v 帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部 接觸。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪外圓和底部的最小高度。 minminfa hh和 輪槽工作表面的粗糙度為。2 . 36 . 1rr或 、v

52、 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有傻眼、裂縫、 縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板 及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之做動(dòng) 平衡。其他條件參見(jiàn)中的規(guī)定。92 1 . 13575tgb 5 片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算 片式摩擦離合器目前在機(jī)床中應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗梢栽谶\(yùn)轉(zhuǎn)中接通或脫開(kāi)， 具有結(jié)合平穩(wěn)、沒(méi)有沖擊、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機(jī) 床主傳動(dòng)。 按扭矩選擇，即： 根據(jù)【15】和【14】表 6-3-20， 靜扭矩mntt03.70 750 5 . 5

53、 9550 1.決定外摩擦片內(nèi)徑 d： 根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，摩擦片的內(nèi)徑 d 應(yīng)比安裝軸的軸徑大mm。62 故取 d=32mm 2.選擇摩擦片尺寸 目前摩擦片尺寸尚未制定系列標(biāo)準(zhǔn)，但也有一些通用型摩擦片系列尺寸（圖 4- 2） ，可供設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)選用和參考。 根據(jù)圖 4-2 靜轉(zhuǎn)矩在 60100 之間 d d b b 1 d 30 98 90 30 10 過(guò)大，不合適。對(duì)其尺寸進(jìn)行自行設(shè)計(jì)。98 1 d 3.暫定摩擦片對(duì)數(shù) z=14 公式 mv n z kkddpf km zk 1012 33 3 3 3 3 1012 d pfkkzk km d mvz n 查機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 12，表 13

54、 得： d=32 k=1.4 f=0.06 p=1.1 86 . 0 v k97 . 0 z k1 m k 摩擦片的最終參數(shù)： d d b b 1 d 32 87.1 80 30 10 七、本文工作總結(jié)七、本文工作總結(jié) 機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)市場(chǎng)，社會(huì)和人們對(duì)機(jī)床的需要所進(jìn)行的構(gòu)思， 計(jì)算，試驗(yàn)，選擇方案，確定尺寸，繪制圖紙以及編制技術(shù)文件等一系列創(chuàng)造 性活動(dòng)的總稱(chēng)，是機(jī)床產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的必要前提，是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán) 節(jié)。機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)的好壞，直接影響其成本，質(zhì)量，研制周期及市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能 力。本文的設(shè)計(jì)主要是從車(chē)床主軸箱的角度入手，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品在給定的數(shù)值要 求下達(dá)到最合理的經(jīng)濟(jì)和性能。 6 月 2 日，為期三個(gè)月的設(shè)計(jì)任務(wù)圓滿(mǎn)完成了，雖然設(shè)計(jì)的過(guò)程比較繁瑣， 而且剛開(kāi)始還有些不知所措，甚至是害怕與退縮，盡管“雄關(guān)漫道真如鐵” ，但 是在我“而今邁步從頭越” ，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次 設(shè)計(jì)任務(wù)。 我們專(zhuān)業(yè)課已經(jīng)學(xué)過(guò)車(chē)床相關(guān)的知識(shí)，尤其是金屬切削機(jī)床這科中詳 盡的講述了機(jī)床主傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)，并且在大二的時(shí)候我們還做過(guò)二級(jí)減速器的 課程設(shè)計(jì)，所以剛開(kāi)始我對(duì)自己的課題滿(mǎn)腹信心，但是當(dāng)我仔細(xì)的審題后發(fā)現(xiàn)， 并不是我想象的那么容易。一開(kāi)始的主電動(dòng)機(jī)的選擇就讓我吃盡了苦頭，本來(lái) 想直接參照 ca6140 車(chē)床的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，但是資料上并沒(méi)有給出